重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性微粒说波动说电磁说光子说光子说直线传播、反射折射、衍射、干涉、色散光速=电磁波速光电效应波粒二象性波粒二象性物质波不确定性关系黑体辐射量子说量子说康普顿效应重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性黑体辐射实验规律黑体辐射实验规律1）温度升高，各种成分的辐射都增强）温度升高，各种成分的辐射都增强2）温度升高，辐射强度极大值向波长较短的方向移动）温度升高，辐射强度极大值向波长较短的方向移动黑体黑体1）理想化模型：完全吸收而不反射电磁波）理想化模型：完全吸收而不反射电磁波2）黑体辐射只与温度有关，）黑体辐射只与温度有关， 一般物体辐射与温度、材料、表面状况有关一般物体辐射与温度、材料、表面状况有关返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性光电效应实验规律（小结）光电效应实验规律（小结）1、饱和电流、饱和电流 1）加速电压）加速电压，光电流光电流2）光强）光强，饱和电流饱和电流2、遏止电压、遏止电压1）光电子有初动能，与光强无关）光电子有初动能，与光强无关2）最大初动能与入射光频率、金属有关）最大初动能与入射光频率、金属有关3、截止频率、截止频率1）入射光频率必须大于某一数值）入射光频率必须大于某一数值2）与光强、光照时间无关、与材料有关）与光强、光照时间无关、与材料有关4、即时发射、即时发射无需无需“准备准备”时间时间返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性光子说解释光电效应光子说解释光电效应一个电子只吸收一个光子的能量一个电子只吸收一个光子的能量返回返回计算时注意单位，计算时注意单位，1ev=1.610-9J重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性康普顿效应康普顿效应石墨对石墨对X射线的散射时，在散射的射线的散射时，在散射的X射线中，除了有与射线中，除了有与入射波长入射波长0相同的成分外，相同的成分外，还有波有波长大于大于0的成分。的成分。光电效应表明光子具有能量，康普顿效应说明光光电效应表明光子具有能量，康普顿效应说明光子不仅有能量还有动量子不仅有能量还有动量返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性对光的研究对光的研究重视波动性、忽视了重视波动性、忽视了粒子性粒子性爱因斯坦注意到，解释光电效应重视粒子性、忽视了重视粒子性、忽视了波动性波动性实物粒子的研究实物粒子的研究德布罗意采用类比的思维猜想到1927年戴维孙和年戴维孙和GP汤姆孙汤姆孙 电子束衍射实验，证实了电子的波动性电子束衍射实验，证实了电子的波动性物质波物质波提高显微镜分辨率：电子显微镜、提高加速电压、质子显微镜提高显微镜分辨率：电子显微镜、提高加速电压、质子显微镜返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性如何理解波动性如何理解波动性单缝衍射单缝衍射1）不能肯定粒子（光子）落在哪一点）不能肯定粒子（光子）落在哪一点2）但粒子（光子）落在明纹处的概率大）但粒子（光子）落在明纹处的概率大3）狭缝越小，中央亮纹越宽，光子的动量）狭缝越小，中央亮纹越宽，光子的动量的不确定性越大，即微观世界中，的不确定性越大，即微观世界中，不可能同不可能同时准确地知道粒子的位置和动量时准确地知道粒子的位置和动量如何理解波粒二象性如何理解波粒二象性1）传播时，表现波动性）传播时，表现波动性2）与物质相互作用时，表现粒子性）与物质相互作用时，表现粒子性3）大量光子，表现波动性）大量光子，表现波动性4）单个光子，表现粒子性）单个光子，表现粒子性5）波长大的，表现波动性）波长大的，表现波动性6）波长短的，表现粒子性）波长短的，表现粒子性波粒二象性波粒二象性返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性一尺之锤，日取其半，万世不竭。” 物质组成 物质由原子组成，原子不可分。原子可分、由电子与带正电的物质组成电子的发现枣糕模型核式结构模型粒子散射实验天然放射现象原子核可分原子核由质子、中子组成发现质子发现中子核力使核子结合成原子核质量亏损、结合能、核能核裂变、核聚变玻尔模型电子云模型原子的稳定性原子光谱的分立性玻尔理论的局限性重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性电子的子的发现阴极射线的研究：阴极射线的研究：1.不同材料的阴极射线成分均相同不同材料的阴极射线成分均相同2.汤姆孙粗略测定电子的电荷量、求出了荷质比汤姆孙粗略测定电子的电荷量、求出了荷质比3.密立根精确测定了电子电荷密立根精确测定了电子电荷返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性粒子散射粒子散射实验绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数少数粒子粒子（约占（约占8000分之一）发生了较大的偏转，分之一）发生了较大的偏转，极少数极少数粒子的粒子的偏转超过了偏转超过了90，有的甚至几乎被撞了回来。，有的甚至几乎被撞了回来。1.可估算原子核的半径可估算原子核的半径2.推算原子核的电荷数、原子的核外电子数推算原子核的电荷数、原子的核外电子数返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性电子绕核运动（有加速度）电子绕核运动（有加速度）卢瑟福核式结构模型的困难卢瑟福核式结构模型的困难辐射电磁波辐射电磁波能量减少能量减少半径减小半径减小电子沿螺旋电子沿螺旋线轨道落入线轨道落入原子核原子核原子不稳定原子不稳定事实：原子是稳定的。事实：原子是稳定的。频率等于绕核运行的频率频率变化原子光谱应为连续光谱事实：原子光谱是不连续的亮线事实：原子光谱是不连续的亮线返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性 玻尔理论的主要内容：1、定态假设：定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫不向外辐射能量。这些状态叫定态定态。2、跃迁假设跃迁假设：原子从一种定态（原子从一种定态（E初初）跃迁到另一种定态）跃迁到另一种定态（E终终）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即量由这两种定态的能量差决定，即h v=E2-E1能量能量n=1,2,3, 3、轨道假设：轨道假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。可能轨道的分布也是不连续的。轨道半径：轨道半径：n=1,2,3, 返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性玻尔理论的局限性：玻尔理论的局限性：1、只适用于解释氢原子光谱、只适用于解释氢原子光谱2、保留了经典粒子的观点，仍把电子的运动看、保留了经典粒子的观点，仍把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动作经典力学描述下的轨道运动2.弗兰克弗兰克-赫兹实验证实了原子中分立的能级的存在赫兹实验证实了原子中分立的能级的存在玻尔理论的成功之处：玻尔理论的成功之处：1.解释了原子的稳定性、氢原子光谱的分立特性解释了原子的稳定性、氢原子光谱的分立特性返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性2.贯穿能力、电离能力贯穿能力、电离能力天然放射现象：天然放射现象：1.三种射线成分、来源三种射线成分、来源返回返回3.探测射线的方法、三种仪器探测射线的方法、三种仪器4.放射性的应用与防止放射性的应用与防止5.半衰期半衰期重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性几个典型的核转变方程几个典型的核转变方程返回返回重核裂变与链式反应重核裂变与链式反应原子物理、波粒二象性原子物理、波粒二象性动量动量计算类问题计算类问题1、动量、动量与动能与动能联系、区别联系、区别2、冲量、冲量3、动量定理、动量定理4、动量定理守恒定律、动量定理守恒定律